Biosystm Toto je v jakkoliv form PPT PDF

Biosystém Toto je v jakékoliv formě (PPT, PDF, atd. ) neoficiální výukový materiál Cirkulace (3) srdce jako pumpa, (4) cévní soustava Integrativní výklad fyziologie člověka s důrazem Petr Maršálek na biologické transporty (přednáška podle osnov a. Techniky FBMI ČVUT Katedra Biomedicínské s využitím 1. LF UK Praha, prezentací Ústav patologické fyziologie prof. MUDr. Pavla Kučery, Ph. D. ) přednáška/ FBMI ČVUT 1

Cíle, osnova, Po přednáškách Cirkulace budeme umět: 1. Vysvětlit, proč bez krevního oběhu je lidský život nemožný, vyjmenovat krevní funkce 2. Vysvětlit principy oběhu krve a lymfy 3. Vysvětlit vznik a šíření srdečních impulzů 4. Vysvětlit princip elektrokardiografie 5. Definovat srdeční cyklus a jeho fáze 6. Definovat srdeční minutový objem (srdeční výdej) a způsoby jeho měření 7. Definovat srdeční práci a výkon (vyslov. Puasoej-ův) 8. Def. cévní průtok, q tlak, p a odpor, r, zákon Hagen-Poiseuilleův (vyslov 9. Definovat laminární a turbulentní proudění 10. Definovat arteriální tlak, způsoby jeho měření a normální hodnoty 11. Dokázat, že krevní tlak závisí na geometrii cévního řečiště 12. Definovat krevní viskozitu a faktory, které ji ovlivňují 13. Popsat žilní návrat a mechanismy jeho zvýšení/ snížení 14. Nakreslit a popsat kapilární řečiště 15. Popsat rovnováhu mezi filtrací a reabsorbcí, vysvětlit úlohu lymfy 16. Popsat rozdělení srdečního průtoku do hlavních orgánů 17. Vysvětlit principy regulace zpětnou vazbou 18. Popsat regulaci, jak se organizmus brání hyper- a hypotenzi 19. Vyjmenovat optimální parametry pro srdeční pacemaker 20. Popsat metody cévní rekanalizace 2

Podrobnější osnova ÚVOD - důležitost a organizace kardio-vaskulárního systému, metody vyšetřování SRDEČNÍ AUTOMATISMUS - srdeční excitace, elektro-mechanické spřažení, EKG SRDEČNÍ CYKLUS - chronologie jevů, srdeční výdej, energetika ARTERIÁLNÍ PRŮTOK -hemodynamika: krevní tlak, objem, viskozita; arteriální kompliance a rezistence ROZDĚLENÍ SRDEČNÍHO VÝDEJE - regionální krevní průtok, vasomotorika MICROCIRKULACE - kapilární bariéra a výměny, lymfatická cirkulace ŽILNÍ NÁVRAT - vliv rgh, periferní a centrální žilní tlak KARDIO-VASKULÁRNÍ REGULACE - kardio-vaskulární mechanoreceptory, regulace krevního tlaku, adaptace na námahu TECHNOLOGIE - defibrilace, kardiostimulátory (pacemakery, budíky) cévní rekanalizace, umělé chlopně 1000 cm H 2 O = 760 mm Hg = 1 atm = 101 k. Pa =~ 100 k. Pa 3

Proč/ k čemu je vůbec cirkulace? Je to výměna O 2/ CO 2, živin/ zplodin metabolismu. Nestačila by difúze? Než by se vše vyměnilo difúzí, to bychom dávno zemřeli na hypoxii (= nedostatek O 2). U členovců, speciálně hmyzu/ například u octomilky obecné o celkové délce těla samečka 1 mm, je srdce a krevní oběh (otevřený, bez cév), i když metabolické plyny O 2/ CO 2 jsou u hmyzu rozváděny ke svalům vzdušnicemi. U savců/ člověka jsou kapiláry (vlásečnice) tenkostěnné a jemné cévy, které propojují tepny (artérie) a žíly (vény). Jejich průměr se pohybuje mezi 5 a 20 μm a délka kolem 0, 5 mm. Vzdálenost mezi nimi ve tkáni je 8 až 10 μm. Krev v nich proudí rychlostí asi 0, 5 mm/s. 4

Unidirectional movement of BLOOD in a CLOSED CIRCUIT BLOOD: plasma & cells in suspension CIRCUIT: engineering: anatomy: --------------------------------------------------------------------------Active part: Passive part: PUMPS conducts of DISTRIBUTION STOPCOCKS EXCHANGERS conducts of COLLECTION RESERVOIRS Pump: possesses potential energy due to its placement generates potential energy = blood pressure kinetic energy = blood flow per unitary volume, the blood energy is: E/V = rgh + P + ½ rv 2 (1) peristaltic lymphatic vessels chamber of variable volume veins compressible wall with valves: HEART contractile wall - types of pumps: - the heart is a pump - heart - arteries - arterioles - capillary networks - peripheral veins - central veins with 4 contractile chambers in series: (right atrium → right ventricle → left atrium → left ventricle) with 4 valves imposing unidirectional blood flow periodic: during the work cycle « filling ejection" (period ~ 0. 8 s) a volume (Vs) is taken from the venous side and ejected into the arterial side. This results in - cardiac output (blood flow) Q'c = Vs · fc (2) - blood pressure ∆P = Q'c· R (3) where ∆P = Pa-Pv (arterio-venous pressure gradient) R = resistance that the vascular tree opposes to blood flow.

Essential anatomy of the human heart four chambers made of muscle fibers The muscle fibers originate and insert on a fibrous skeleton. They make anulo-spiral loops so that a linear shortening of fibers results in a volume change. mitral ring spiral muscle fibers tricuspid ring spiral muscle fibers ΔL→ ΔV 2 atrio-ventricular and 2 arterial valves secure unidirectional flow pulmonary fibrous skeleton valve aortic valve mitral valve tricuspid valve

The pressure necessary to propulse the blood is provided by cardiac pumping: atrial ejection and ventricular filling atrial filling and ventricular ejection right atrium chordae papillary muscle right ventricle -V -P DIASTOLE SYSTOLE 70/ min ORGANS +V +P Pv > Po > Piv < Pa, atd.

Blood vessels aorta (pulmonary artery) vena cava (pulmonary vein) Branching: divergence + convergence artery elastic arteriole ENDO- Intima (endothelium) THELIUM Media (smooth muscle) 100 Media (smooth muscle) 35000 640 ≥ 50 cm 2/g tissue Function: vein muscular Externa (fibrous) Media (elastine) Length (km) Area (m 2) capillary distribution vascular EXCHANGES collection tone: resistance 550

Přehled 1 The blood circulation and respiration are closely linked VITAL functions Blood circulation: heart + 4 contractile chambers automaticity & periodicity: passive filling active ejection vessels arteries arterioles capillaries veins lymphatics volume transfer and pressure difference + ~ 5 -6 liters Qpulm = Qsyst = 5 -6 l/ min lungs Pulmonary circulation: low pressure (~ 2. 2 k. Pa) low resistance high compliance body organs Sense of flow: VALVES blood plasma red blood cells white blood cells Systemic circulation: high pressure (~ 13 k. Pa) high resistance low compliance

METHOD: NON-INVASIVE inspection palpation/ percussion auscultation manometry electrophysiology phonocardiography velocimetry (ultrasonography, Doppler) imaging (Echo, X-rays, CTscan, IRM, scintigraphy) INVASIVE punctures catheterism PARAMETERS studied: colour (skin, mucosa), vascular relief, pulsation. . . arterial pulse, oedema, heart limits cardiac & vascular sounds arterial pressure Coronarography cardiac potentials (ECG) cardiac sounds blood velocity & flow form, dimensions, kinetics, metabolism blood composition cardiac output intracardiac recording and stimulation coronarography INVESTIGATION OF CARDIOVASCULAR FUNCTIONS COMBINED e. g. catheters + imaging echocardiography

CARDIAC CELLS Pacemakers: sinoatrial node automatism atrio-ventricular rhythm node icity Conduction His apparatus: bundle Tawara spread bundles left of excitation and right Purkyně fibres FUNCTION 1) Automatic and rhythmic generation of action potential = electrical excitation 2) Propagation (GAPs) of action potential along the conduction apparatus 3) Propagation (GAPs) of action potential from Purkyně fibres to working myocardium 4) Excitation-contraction coupling 5) Contraction of working cells: pumping Action Potentials Working cells contractility GAP GAP

12 svodové EKG, umístění elektrod Bipolar leads (Einthoven) Augmented leads (Goldberger) a. VR I a. VL a. VF I II II III a. VR a. VL a. VF V 1 V 2 V 1 V 3 V 2 V 3 Unipolar leads (Wilson) V 4 V 5 V 6 R P Q S T 12

12 svodové EKG, umístění elektrod 13

12 svodové EKG, umístění elektrod Hrudní svody Popiska, kam umisťovat hrudní elektrody, je u každého EKG přístroje, . . . pokud je návod přiložen 14

Tři EKG paradigmata 1. Svody • Končetinové jsou globální, distanční • Hrudní jsou lokální, blízké 2. Fyziologicky je převaha voltáže levé komory u dospělých 3. Dutinový potenciál slouží k výkladu negativity širokého Q a negativního T u infarktu myokardu a ischemie

VECTOCARDIOGRAPHY I - Right Arm + e f - - Q Q S T P P T II III R + + Left Leg http: //nemo. lf 1. cuni. cz/mlab/marsalek-DPF/A-SWF/ Left Arm

Electro-mechanical coupling in cardiac muscle 0 2 3 phases of AP sarcolemma Na+ Ca induced Na+ Ca release Ca++ K+ sarcoplasmic Ca++ ATP reticulum gap junction Ryanodine receptor + Ca++ cell to cell AP propagation AM cross bridge cycling stroke: work + heat h ~ 25 % ATP HO 2 + CO 2 energy metabolism ADP+P glucose fatty acids + O 2 lactic acid -

Electro-mechanical coupling in cardiac muscle

Přehled 2 The electrical activity of the heart is automatic and rhythmic and precedes the mechanical activity The electrical activity of the heart is generated in the pacemaker (nodal) cells and spreads along preferential pathways: conducting apparatus The propagation of cardiac action potentials takes place along the cell membranes and through the gap junctions At every instant, electrical fields of each individual cardiac fiber sum up into a resulting vector that can be recorded from the body surface with respect to time - ECG The vectorial summation of QRS complexes allows to determine the electrical axis of the heart The spatial image of the heart electrical activity may be obtained directly by vecto-cardiography The entry of calcium into the cardiac cell activates the actin-myosin interaction: cardiac contraction

Srdeční cyklus (revoluce) R ECG P Cardiac cycle Q (left heart) mm. Hg 120 PRESSUR E ventricular, aortic, atrial rest: 0. 8 T s 0. 9 80 S di crotic wave e L. ventricl c a v P diastolic aort a 40 L. atrium. 0 SSYSTOLE YS 1 2 a 2 b 3 4 a DIASTOLE 4 b 4 c ml 120 VOLUME L. ventricle P systoli c telediastolic v. Systolic volume = ejected telesystolic v. 80 I 40 II 0 Sound: O III F II I O F IV PCG Mitral Ovalve ECHO FLOW aorta 800 Aortic valve ml / s Phases: F 1 isovolumic contraction O 2 ejection N. B. Pressure in 3 isovolumic relaxation the right ventricle: 4 filling 20 -30/0 -5 mm Hg 400 0 20

Srdeční výdej (Stanovený pomocí Fickova principu) Cardiac output Qc = Vs. fc resting 5 -6 l/min Cardiac index: 4 l/min/m 2 maximal 25 -30 l/min (top athlete) (decreases with age to 2 l/min/m 2) VO 2 Determination At steady state, pulmonary oxygen uptake = blood oxygen transport, hence: (Fick principle): O 2 Lung O 2 O 2 Ca. O 2 Cv. O 2 Parameters determining the cardiac output: O 2 O 2 Cv. O 2 Qc = VO 2 Qc catheterisation O 2 Ca. O 2 filling pressure Vtd filling time compliance age blood volume venous return ventricular Vs . ventricular contractility Local factors: Vts T°, p. H, O 2 Qc systemic resistance (reflexes, stress, psyche) fc cardiac automatism Nervous control: Hormones

Aerobic regime - energy exclusively from oxydative phoshorylation heart can not work on O 2 debt ! - at rest, the heart uses about 10% of the inspired O 2 - substrates used: fatty acids, glucose, lactate Normal pumping Ischemia (insufficient blood perfusion: lack of oxygen and substrates) ? of ATP synthesis ? of ionic pumping ? of p. H 5 ms 200 J ? of contractility + arrhythmias Insufficient cardiac output: danger of death! NO PUMPING ! Every 1 min lost: 10% less of survival 1000 V Cardio-pulmonary resuscitation: - cardiac massage - defibrillation - artificial respiration

(Makro)-cirkulace ve 4 lineárních rovnicích, „linearizovaný fyzikální model“, …toto je téměř triviální…, , (verze 1 až 2) V …[litr] objem krve …[litr/sec] minutový objem …[torr. sec/litr] plicní resistence …[torr. sec/litr] systémová resistence …[torr] tlak arteriální systémový …atd. 1. Frank-Starlingův zákon 2. Ohmův zákon (zjednodušení Poiseullova zákona) 3. Poddajnost cév (kompliance) 4. Rovnice kontinuity (zachování objemů)

Rovnice (1), vztah tlak/ průtok Ohmův (Poiseullův) zákon Pressure-Flow-Resistance Relationship in a Blood Vessel Blood flow in a blood vessel is equal to the pressure difference along the vessel divided by the vascular resistance. Flow = (Upstream Pressure - Downstream Pressure) / Resistance Vascular conductance is the reciprocal of vascular resistance. The pressure-flow relationship becomes Flow = (Upstream Pressure - Downstream Pressure) * Conductance Typical units for vascular conductance are (ml/min) / mm. Hg. 25

Rovnice (2), kompliance, vztah tlak/ objem Blood vessels tend to collapse at low volumes. Internal pressure is equal to external pressure, which is often at or close to zero relative to atmospheric pressure. As additional volume is added, a critical volume is reached where any added volume causes the internal pressure of the vessel to increase. This critical volume is called the unstressed volume. Unstressed volume is usually denoted by V 0 or V 0. Vascular compliance is the reciprocal of the slope of the pressure-volume relationship at volumes greater than unstressed volume. The physical units for compliance are typically ml/mm. Hg. Approximate compliance values (ml/mm. Hg) for an adult male are Pressure-Volume Relationship in a Blood Vessel Arteries 1. 5 P Pressure (mm. Hg) V Volume (ml) Veins 80 V 0 Unstressed Volume (ml) Whole-Body 140 C Vascular Compliance (ml/mm. Hg) Equations describing the pressure-volume relationship: P = 0 when V < = V 0 P = (1/C) * (V - V 0) when V > V 0

Rovnice (3), Frank-Starlingův zákon The Frank-Starling relationship may describe the right heart alone, the left heart alone, or the right heart, pulmonary circulation, and left heart combined. This last case is described here. The Frank-Starling relationship describes the blood pumped by the heartlung compartment, cardiac output, in terms of the filling pressure, right atrial pressure.

Rovnice (4), rovnice kontinuity VB = V 0 + VAS + VVS + VAP + VVP …zcela triviální…, , průtok levým srdcem = = průtok pravým srdcem = průtok jednotlivými oddíly oběhu, a podobně

(Makro)-cirkulace ve 4 lineárních rovnicích, „linearizovaný fyzikální model“, …toto je téměř triviální…, V …[litr] objem krve …[litr/sec] minutový objem …[torr. sec/litr] plicní resistence …[torr. sec/litr] systémová resistence …[torr] tlak arteriální systémový …atd. 1. Frank-Starlingův zákon 2. Ohmův zákon (zjednodušení Poiseullova zákona) 3. Poddajnost cév (compliance) 4. Rovnice kontinuity (zachování objemů)

Přehled 3 verze č. 5, „model s hodnotami“ – rovnice rozepsané pro jednotlivé oddíly cirkulace, nedatováno RPulm = 1, 79 torr/l/min • Starlingova křivka (srdce je řízeno přítokem) Q = KL * PVP Q = KR * PVS • Ohmův zákon Q = (PAS - PVS)/ RSyst Q = (PAP - PVP)/ RPulm • Poddajnost cév vzhledem k náplni VAS = CAS * PAS VVS = CVS * PVS VVP = CAP * PVP VAP = CVP * PAP • Rovnice kontinuity PAP 15, 02 torr CAP = 0, 00667 l/torr CVP = 0, 08 l/torr KR = 2, 8 l/min/torr KL = 1, 12 l/min/torr PVS 2 torr CVS = 1, 750 l/torr CAS = 0, 01 l/torr VAP 0, 1 l PVP VVP 5 torr 0, 4 l PAS 100 torr Q 5, 6 l/min VVS 3, 5 l VAS 1 l V 0 = 0, 6 l Blood Volume: VB = 5, 6 l RSyst = 17, 5 torr/l/min VB = V 0 + VAS + VVS + VAP + VVP 30

6. verze -1. verze animace, 2005 Technologie: Flash

7. verze - 2. verze animace, nedatováno Technologie: Flash http: //nemo. lf 1. cuni. cz/mlab/marsalek-DPF/A-SWF/ http: //patf-biokyb. lf 1. cuni. cz/~tribula/cirkulace/

Je potřeba regulacím porozumět… Je třeba umět je zapsat jazykem rovnic Neexistuje snadná cesta Animaci je možno spustit na webu na adrese: http: //nemo. lf 1. cuni. cz/mlab/marsalek-DPF/A-SWF http: //patf-biokyb. lf 1. cuni. cz/~tribula/cirkulace/ Následuje: Cévní soustava, stavba a funkce cévního řečiště 33

Hemo-dynamika v cévě, geometrie cévy Hagen-Poiseuillův zákon Q = Dppr 4/8 hl [L/s] protože R=8 lh/pr 4 [Pa. s/L] r – poloměr průsvitu cévy l – délka cévy h – viskozita krve Průtok je úměrný čtvrté mocnině poloměru cévy

Funkční důsledky: nastavení průtokového odporu průsvitem cév • zásadní význam arteriol, (= tepének) které nejvíc dokáží měnit průměr (stonásobné změny průtoku) • viskozita: plazma 1. 5, krev 3, polycytémie 10 [m 2/s] • průtok nezávisí na tlaku lineárně, protože vzestup tlaku zároveň dilatuje cévy (z 50 na 100 mm Hg stoupne Q 6 x) 760 mm. Hg = 1 atm = 1000 cm. H 2 O = 101 k. Pa =~100 k. Pa/ %

Kompliance ~ Roztažnost ~= Distenzibilita cév - vény 8 x roztažnější než arterie (síla stěny) - plicní arterie 6 x distenzibilnější než systémové

Vaskulární compliance - množství krve, které přibude v určitém oddílu po zvýšení o jednotku tlaku - žíly 8 x vyšší D a 3 x větší V, a proto mají 24 x vetší compliance než systémové arterie

Žilní systém, žilní tlak - centrální žilní tlak: (PSV), kolem 0 mm Hg, je regulován stejně jako srdeční výdej – selhání srdce, infuze: až 30 mm Hg – krevní ztráty: -5 mm Hg - velké žíly 4 -6 mm Hg (útlak okolí) - těhotenství, ascites Nádory, zablokované lymfatické cesty na dolních končetinách, až 37, 5 mm Hg (50 cm H 2 O) - hydrostatický tlak (podtlak na krku)

Rezervoárová funkce žilního systému (objemový rezervoár) • žilní systém vyrovná ztráty do 1 l krve • velké břišní vény, síť podkožních žil, slezina, játra • 50 ml slezinné krve zvýší hematokrit (= obsah buněčných elementů v krvi) až o 2 %

Arteriální tlak • kdyby nebyly cévy roztažné, krev by skrz periferní tkáně tekla jen v systole • u zdravého člověka je však průtok kapilárami téměř konstantní • systola, diastola, střední tlak, tlaková amplituda

Na čem závisí arteriální tlak? Na: 1. srdečním výdeji: frekvence * tepový objem ejekční frakce: Tepový_Objem / End_Diastolický_Objem (norma: circa 65 %) 2. periferním odporu

Funkce pružníku (= aortální mechanický rezervoár) • Systola = přeměna kinetické energie krve na elastickou energii stěny aorty • Diastola = přeměna elastické energie stěny aorty na kinetickou energii krve

Průtok krve orgány (plíce: 100 %) % • • ml/min mozek srdce bronchy ledviny játra svaly kůže 14% 4% 2% 27% 15% 6% 700 ml 200 ml 1100 ml 1350 ml 750 ml 300 ml nadledviny 0. 5% 25 ml ml/min/100 g 50 70 25 360 95 4 3 300

Regulace krevního oběhu • humorální x nervová • lokální x generalizovaná • rychlá x pomalá • srdeční výdej (frekvence, síla stahu) x periferní odpor

Humorální (= hormonální) regulace • hormony a ionty • látky vznikající ve speciálních žlázách a působící celkově • látky vznikající a působící lokálně

Vazokonstrikce I noradrenalin a adrenalin: synaptická zakončení sympatiku, dřeň nadledvin – adrenalin působí i vazodilatačně, záleží na receptorech angiotenzin: nejsilnější vazokonstriktor (10 -6 g o 50 mm Hg), konstrikce všech arteriol těla Vazopresin, neboli ADH, = anti- diuretický hormon velmi silný, ale nízká hladina, proto se uplatňuje málo (krvácení, o 60 mm Hg)

Vazokonstrikce II • endotelin: velmi silný, 21 aminokyselin, několik typů, uvolňován poškozeným endotelem, významný při zástavě krvácení

Vazodilatace I bradykinin: polypeptid (= nona-peptid, 9 -peptid, Arg-Pro-Gly-Phe-Ser-Pro-Phe-Arg) z (alfa 2) 2 -globulinu, který je štěpen aktivovaným kalikreinem (zánět) – velmi krátký poločas, je štěpen karboxypeptidázou a/ nebo, angiotenzin- konvertujícím enzymem (ACE) – silná dilatace arteriol (množství v nanogramech vyvolají lokální otok/ edém), zvýšená propustnost/ permeabilita kapilár – edém při zánětu, prokrvení kůže

Vazodilatace II histamin (=biogenní amin, z histidinu, His) – mastocyty a bazofily (= druhy bílých krvinek) – poškození, zánět, alergie – účinky podobné bradykininu (= nona-peptidu, 9 -peptidu, Arg-Pro-Gly-Phe-Ser-Pro-Phe-Arg) oxid dusnatý, NO ANP, atriální natri-uretický peptid

Účinky iontů • vazokonstrikce: zvýšená hladina vápenatých iontů, Ca+, Ca. Cl, ale kde. . . , pokles p. H, vzestup parciálního tlaku kyslíku (p. O 2) • vazodilatace: zvýšená hladina draslíku (K+), hořčíku (Mg+, inhibice kontrakcí hladkého svalstva), oxidu uhličitého (CO 2) - Efekt má též zvýšená teplota. . .

Nervová regulace • reguluje především globální funkce (redistribuce do různých orgánů, činnost srdce) • autonomní nervový systém • hrudní a bederní sympatikus • parasympatikus v regulaci cirkulace méně významný (? )

Sympatikus a cévy • inervuje celou část řečiště mimo kapiláry • konstrikce arteriol: zvýšený odpor, pokles průtoku • konstrikce žil: zvýšený žilní návrat

Sympatikus a srdce • nervi cardiaci vedou přímo k srdci • zvýšení srdeční frekvence a síly stahu

Parasympatikus • nervus vagus vede přímo k srdci • jediný významný mechanismus ovlivnění cirkulace je vagová inervace srdce • pokles frekvence i síly srdeční kontrakce

Vazomotorické centrum v retikulární formaci prodloužené míchy převádí parasympatické impulsy k srdci a sympatické k srdci i k cévám • v cévách udržuje tzv klidový tonus 1. v horní části vazokonstrikční segment (excitace míšních vazokonstrikčních neuronů sympatiku) 2. v dolní části vazodilatační segment: inhibuje část horní • •

Vazomotorické centrum a srdce • laterální část spojena se sympatikem, který vede k srdci • mediální část (přímé spojení s dorzálním motorickým jádrem vagu) – parasympatikus • může tedy působit pozitivně i negativně bathmo-tropně, dromo-tropně, chronotropně, ino-tropně

Řízení vazomotorického centra • spoje s retikulární formací vyšších oddílů pons cerebri, mes-encefalon, di-encefalon – mediálně inhibice, laterálně stimulace (? ) • hypo-thalamus: posterolaterální – inhibice, přední – inh i stim • mozková kůra: také inh i stim, motorická kůra, přední část temporálního laloku, přední část gyrus (= závit) cinguli, amygdala, septum, hippo-kampus

Sympatikus a nadledviny (uvolňování adrenalinu a nor-adrenalinu) • impulsy nejen k cévám, ale i do dřeně nadledvin • uvolnění adrenalinu a nor-adrenalinu (hydroxylované dopaminy, Phe, Tyr, . . . ) (L-Phenyl-alanine → L-Tyrosine → L-DOPA → Dopamine → nor-adrenaline → adrenaline) • generalizovaná vazokonstrikce, ale adrenalin může přes (adrenergní beta) -receptory působit i dilataci

Rychlost nervové regulace • velmi rychlá • lokálně zdvojnásobí tlak za 5 - 10 s • inhibice vazomotorického centra sníží za 10 40 s arterielní tlak na polovinu • suverénně nejrychlejší mechanismus regulace tlaku • viz ortho-statický reflex experiment

Baroreflex/ nervová dráha • nejstudovanější mechanismus • zvýšení tlaku je registrováno baro-receptory ve stěnách velkých cév (aorta, bifurkace, čili větvení karotidy, corpus aorticum, glomus caroticum)

Baroreflex / nervová dráha/ pokračování • přes nervus glossopharyngeus do tractus solitarius • inhibice neuronů vazo-konstrikčního centra, stimulace/ excitace nervu vagu • vazodilatace, zpomalení srdeční frekvence • pokles tlaku vyvolá opačný efekt

Je potřeba regulacím porozumět… Jsou nervové i hormonální, říkejme neuro- humorální Neexistuje snadná cesta Následuje: odškrtání souhrnu Je třeba ještě doplnit: Starlingova hypotéza/ Starlingova teorie 62

Cíle, osnova, souhrn, po přednáškách Cirkulace umíme: 1. Vysvětlit, proč bez krevního oběhu je lidský život nemožný, vyjmenovat krevní funkce 2. Vysvětlit principy oběhu krve a lymfy 3. Vysvětlit vznik a šíření srdečních impulzů 4. Vysvětlit princip elektrokardiografie 5. Definovat srdeční cyklus a jeho fáze 6. Definovat srdeční minutový objem (srdeční výdej) a způsoby jeho měření 7. Definovat srdeční práci a výkon 8. Def. cévní průtok, q tlak, p a odpor, r, zákon Hagen-Poiseuilleův (vyslov Puasoej-ův) 9. Definovat laminární a turbulentní proudění 10. Definovat arteriální tlak, způsoby jeho měření a normální hodnoty 11. Dokázat, že krevní tlak závisí na geometrii cévního řečiště 12. Definovat krevní viskozitu a faktory, které ji ovlivňují 13. Popsat žilní návrat a mechanismy jeho zvýšení/ snížení 14. Nakreslit a posat kapilární řečiště 15. Popsat rovnováhu mezi filtrací a reabsorbcí, vysvětlit úlohu lymfy 16. Popsat rozdělení srdečního průtoku do hlavních orgánů 17. Vysvětlit principy regulace zpětnou vazbou 18. Popsat regulaci, jak se organizmus brání hyper- a hypotenzi 19. Vyjmenovat optimální parametry pro srdeční pacemaker 20. Popsat metody cévní rekanalizace

Souhrn, po přednáškách Cirkulace umíme: 1. Vysvětlit, proč bez krevního oběhu je lidský život nemožný 2. (viz difúze, versus vzdušnice u hmyzu) 3. vyjmenovat krevní funkce (je jich určitě aspoň 10. . . ) 4. 2. Vysvětlit principy oběhu krve a lymfy 5. (na rozdílech, tepny, žíly, míznice) 3. Vysvětlit vznik a šíření srdečních impulzů (vlastní pacemaker, vodivý a kontraktilní myokard) 4. Vysvětlit princip elektrokardiografie (snímání proudů z akčních potenciálů na povrchu těla) 5. Definovat srdeční cyklus a jeho fáze (systola->diastola, otevírání/ zavírání jednotlivých chlopní) 6. Definovat srdeční minutový objem (srdeční výdej) a způsoby jeho měření (pomocí Fickova principu, katetrizace) 7. Definovat srdeční práci a výkon (W = P. t) 8. Def. cévní průtok, q tlak, p a odpor, r, zákon Hagen-Poiseuilleův (vyslov Puasoej-ův) (Q = p/R; R = 8 ln/((pi)r^4) ; Q = ((pi)r^4)/(8 nl) ) 9. Definovat laminární a turbulentní proudění (Reynoldsovo číslo, laminární, 2320 < Re < 4000, turbulentní) 10. Definovat arteriální tlak, způsoby jeho měření a normální hodnoty (Systolický/ diastolický/ střední; metoda přímá/ nepřímá) 63

Souhrn, Po přednáškách Cirkulace umíme: 11. Dokázat, že krevní tlak závisí na geometrii cévního řečiště (větvení, rezistence) 12. Definovat krevní viskozitu a faktory, které ji ovlivňují (hydratace, hematokrit) 13. Popsat žilní návrat a mechanismy jeho zvýšení/ snížení (rezervoárová funkce horní a dolní duté žíly, koncept pre-loadu) 14. Nakreslit a popsat kapilární řečiště (. . . U tabule : -) 15. Popsat rovnováhu mezi filtrací a reabsorbcí, vysvětlit úlohu lymfy (lymfa, ledviny, to´to je v poznámkách) 16. Popsat rozdělení srdečního průtoku do hlavních orgánů ( i toto je regulováno, vitální orgány, ne- vitální orgány, které to jsou ? ) 17. Vysvětlit principy regulace zpětnou vazbou (*) 18. Popsat regulaci, jak se organizmus brání hyper- a hypotenzi (= těžko. . . ) 19. Vyjmenovat optimální parametry pro srdeční pacemaker (spotřeba, spolehlivost, on-demand, primum non nocere. . . ) 20. Popsat metody cévní rekanalizace (= technologická otázka, katetrizace, stenty = materiály s tvarovou pamětí) 64

(that is all, folks)